多挡变速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及用于车辆和机器中的多挡变速器(多级变速器，mult1-speedtransmiss1n)，并且更具体地涉及行星式多挡变速器系统。
【背景技术】
[0002]通常，诸如车辆、建设设备、采矿机器等的机器配备有变速器。该变速器可允许机器以若干不同的速度工作，以使得机器能有效地执行各种任务。通常，该变速器包括配置成产生特定速度范围的一系列挡位(gear)。
[0003]Shibamura的日本公报2012-154393 (JP，393)公开了一种变速器，该变速器具有四个带旋转和固定离合器的行星齿轮。JP’ 393中的变速器产生八个前进传动比。然而，JP’393的变速器中的齿轮装置不够坚固以在维持稳定性能的同时提供较大的总传动比，包括多个倒退传动比。因此，希望提供一种行星式多挡变速器以满足用于工业应用中的性能标准。
【发明内容】
[0004]在一个实施例中，本发明描述了一种多挡变速器，其包括:壳体；输入部件和输出部件；四个行星齿轮系，其包括第一行星齿轮系、第二行星齿轮系、第三行星齿轮系和第四行星齿轮系，各个行星齿轮系包括齿圈、行星架和太阳齿轮；和六个控制元件。六个控制元件中的每一个与至少一个行星齿轮系操作性地连接并且可选择性地接合以在输入部件和输出之间产生一组不同的挡位。该组不同的挡位包括八个前进挡和两个倒挡。第一行星齿轮系与输入部件和六个控制元件中的至少两个控制元件连接。
[0005]在另一实施例中，本发明描述了一种多挡变速器，其包括:壳体；输入部件和输出部件；四个行星齿轮系，其包括第一行星齿轮系、第二行星齿轮系、第三行星齿轮系和第四行星齿轮系，各个行星齿轮系包括齿圈、行星架和太阳齿轮，其中变速器中的至少一个行星架为双轨道行星架(double-orbit planetary carrier);和六个控制元件。各个控制元件与至少一个行星齿轮系操作性地连接并且可选择性地接合以在输入部件和输出部件之间产生一组不同的挡位。该组不同的挡位包括八个前进挡和两个倒挡。第一行星齿轮系与输入部件和至少两个控制元件连接。
[0006]在另一实施例中，本发明描述了一种多挡变速器，其包括:壳体；输入部件和输出部件；正好四个行星齿轮系，其包括第一行星齿轮系、第二行星齿轮系、第三行星齿轮系和第四行星齿轮系，各个行星齿轮系包括齿圈、行星架和太阳齿轮，其中变速器中的至少一个行星架为双轨道行星架；和至多六个控制元件。各个控制元件与至少一个行星齿轮系操作性地连接并且可选择性地接合以在输入部件和输出部件之间产生一组不同的挡位。该组不同的挡位包括八个前进挡和两个倒挡。输出部件与变速器中的至少一个行星架连接。
【附图说明】
[0007]图1是根据本发明一个实施例的示例性行星式多挡变速器系统的示意图。
[0008]图2是确定用于由图1的系统提供的各挡位的接合的控制元件、传动比减小和步进比(级比，step rat1)的真值表。
[0009]图3是根据本发明另一实施例的示例性行星式多挡变速器系统的示意图。
[0010]图4是确定用于由图3的系统提供的各挡位的接合的控制元件、传动比减小和步进比的真值表。
[0011]图5是根据本发明另一实施例的示例性行星式多挡变速器系统的示意图。
[0012]图6是确定用于由图5的系统提供的各挡位的接合的控制元件、传动比减小和步进比的真值表。
【具体实施方式】
[0013]本发明涉及一种行星式多挡变速器系统。该系统可包括多个行星齿轮系和多个可选择性地接合的转矩传递机构或控制元件，并且可提供至少八个前进挡或前进传动比和两个倒挡或倒退传动比。如文中所用，术语“控制元件”可包括离合器(其在本行业中替换性地称作旋转离合器)、制动器(其在本行业中替换性地称作静止离合器)或通常可用于变速器中的其它转矩控制构件。
[0014]在图1中示出行星式多挡变速器系统100的一个实施例。系统100可包括四个行星齿轮系1100、1200、1300、1400，这四个行星齿轮系沿轴向方向或沿动力顺着轴线1800流动的方向按相继顺序/先后顺序设置。第一行星齿轮系1100可包括第一齿圈1110、第一行星架1120和第一太阳齿轮1130。第二行星齿轮系1200可包括第二齿圈1210、第二行星架1220和第二太阳齿轮1230。第三行星齿轮系1300可包括第三齿圈1310、第三行星架1320和第三太阳齿轮1330。最后，第四行星齿轮系1400可包括第四齿圈1410、第四行星架1420和第四太阳齿轮1430。
[0015]系统100还可包括多个控制元件，该多个控制元件包括制动器和离合器，所述制动器和离合器与行星齿轮系1100、1200、1300、1400操作性地联接并且可选择性地接合以在输入部件1600和输出部件1700之间形成一组不同的传动比。在图1中，系统100可包括三个制动器1001、1005和1006，各制动器可与壳体1500连接。系统100可包括三个离合器1002、1003和1004，各离合器可连接在系统100的可旋转构件之间。系统100还可包括多个中间联接构件，所述多个中间联接构件将行星齿轮系的构件连接到其它行星齿轮系的控制元件或构件。在图1中，系统100可包括中间联接构件1007、1008、1009、1010、1011。
[0016]在图1中，行星齿轮系1100、1200、1300、1400可构造成获得八个前进挡或前进传动比和两个倒挡或倒退传动比。输入部件1600可与第一太阳齿轮1130恒定地连接。第一太阳齿轮1130可经由离合器1004与中间联接构件1011选择性地连接并且然后进一步经由中间联接构件1011与第四行星架1420连接。第一行星架1120可经由离合器1002与第二齿圈1210选择性地连接。第一行星架1120也可经由离合器1003与中间联接构件1011选择性地连接并且进一步经由中间联接构件1011与第四行星架1420连接。第一齿圈1110可经由中间联接构件1008与第二行星架1220恒定地连接。第二行星架1220可经由制动器1005与壳体1500选择性地连接。
[0017]第二齿圈1210可经由制动器1001与壳体1500选择性地连接。第二太阳齿轮1230、第三太阳齿轮1330和第四太阳齿轮1430可经由中间联接构件1010彼此恒定地连接。第三行星架1320可经由中间联接构件1009与第四齿圈1410恒定地连接。第四齿圈1410可与输出部件1700恒定地连接。第三齿圈1310可经由制动器1006与壳体1500选择性地连接。
[0018]在图1中的构型中，第一行星齿轮系1100的齿圈/太阳齿轮的齿数比(Nisn /N太阳)可为约2.034。第二行星齿轮系1200的该比率可为约2.377。第三行星齿轮系1300的该比率可为约3.50。第四行星齿轮系1400的该比率可为约2.728。
[0019]图2示出了在输入部件1600和输出部件1700之间提供八个前进挡或前进传动比和两个倒挡或倒退传动比的可选择性地接合的制动器1001、1005、1006和离合器1002、1003,1004的接合组合的真值表。在该表中，各选定的制动器和离合器用符号“X”表示。
[0020]在图3中示出行星式多挡变速器系统200的另一实施例。系统200可包括四个行星齿轮系2100、2200、2300、2400，这四个行星齿轮系沿轴向方向或沿动力顺着轴线2800流动的方向按相继顺序设置。第一行星齿轮系2100可包括第一齿圈2110、第一行星架2120和第一太阳齿轮2130。第二行星齿轮系2200可包括第二齿圈2210、第二行星架2220和第二太阳齿轮2230。第二行星架2220可为双轨道行星架。第三行星齿轮系2300可包括第三齿圈2310、第三行星架2320和第三太阳齿轮2330。最后，第四行星齿轮系2400可包括第四齿圈2410、第四行星架2420和第四太阳齿轮2430。
[0021]系统200还可包括多个控制元件，该多个控制元件包括制动器和离合器，所述制动器和离合器与行星齿轮系2100、2200、2300、2400操作性地联接并且可选择性地接合以在输入部件2600和输出部件2700之间形成一组不同的挡位或传动比。在图3中，系统200可包括三个制动器2001、2005、2006，各制动器可与壳体2500连接。系统200可包括三个离合器2002、2003、2004，各离合器可连接在系统200的可旋转构件之间。系统200还可包括多个中间联接构件，所述多个中间联接构件将行星齿轮系的构件连接到其它行星齿轮系的控制元件或构件。